package cn.jingyuan.owl.utils.core.lang;

import cn.jingyuan.owl.utils.core.CharUtils;
import cn.jingyuan.owl.utils.core.CharsetUtils;
import cn.jingyuan.owl.utils.core.ClassLoaderUtils;
import cn.jingyuan.owl.utils.core.ClassUtils;
import cn.jingyuan.owl.utils.core.StringUtils;
import cn.jingyuan.owl.utils.core.URLUtils;
import cn.jingyuan.owl.utils.core.collection.CollectionUtils;
import cn.jingyuan.owl.utils.core.collection.EnumerationIter;
import cn.jingyuan.owl.utils.core.io.FileUtils;
import cn.jingyuan.owl.utils.core.io.IORuntimeException;
import cn.jingyuan.owl.utils.core.io.resource.ResourceUtils;

import java.io.File;
import java.io.IOException;
import java.io.Serializable;
import java.lang.annotation.Annotation;
import java.net.URL;
import java.nio.charset.Charset;
import java.util.Collections;
import java.util.HashSet;
import java.util.Set;
import java.util.jar.JarEntry;
import java.util.jar.JarFile;

/**
 * 类扫描器
 */
public class ClassScanner implements Serializable {

    /** 包名 */
    private final String packageName;

    /** 包名，最后跟一个点，表示包名，避免在检查前缀时的歧义 */
    private final String packageNameWithDot;

    /** 包路径，用于文件中对路径操作 */
    private final String packageDirName;

    /** 包路径，用于 jar 中对路径操作，在 Linux 下与 packageDirName 一致 */
    private final String packagePath;

    /** 过滤器 */
    private final Filter<Class<?>> classFilter;

    /** 编码 */
    private final Charset charset;

    /** 扫描结果集 */
    private final Set<Class<?>> classes = new HashSet<>();

    /** 类加载器 */
    private ClassLoader classLoader;

    /** 是否初始化类 */
    private boolean initialize;

    /**
     * 构造，默认 UTF-8 编码
     */
    public ClassScanner() {
        this(null);
    }

    /**
     * 构造，默认 UTF-8 编码
     *
     * @param packageName 包名，所有包传入""或者 null
     */
    public ClassScanner(String packageName) {
        this(packageName, null);
    }

    /**
     * 构造，默认 UTF-8 编码
     *
     * @param packageName 包名，所有包传入""或者 null
     * @param classFilter 过滤器，无需传入 null
     */
    public ClassScanner(String packageName, Filter<Class<?>> classFilter) {
        this(packageName, classFilter, CharsetUtils.CHARSET_UTF_8);
    }

    /**
     * 构造
     *
     * @param packageName 包名，所有包传入""或者 null
     * @param classFilter 过滤器，无需传入 null
     * @param charset 编码
     */
    public ClassScanner(String packageName, Filter<Class<?>> classFilter, Charset charset) {
        packageName = StringUtils.nullToEmpty(packageName);
        this.packageName = packageName;
        this.packageNameWithDot = StringUtils.addSuffixIfNot(packageName, StringUtils.DOT);
        this.packageDirName = packageName.replace(CharUtils.DOT, File.separatorChar);
        this.packagePath = packageName.replace(CharUtils.DOT, CharUtils.SLASH);
        this.classFilter = classFilter;
        this.charset = charset;
    }

    /**
     * 扫描指定包路径下所有包含指定注解的类
     *
     * @param packageName 包路径
     * @param annotationClass 注解类
     *
     * @return 类集合
     */
    public static Set<Class<?>> scanPackageByAnnotation(String packageName, final Class<? extends Annotation> annotationClass) {
        return scanPackage(packageName, clazz -> clazz.isAnnotationPresent(annotationClass));
    }

    /**
     * 扫描指定包路径下所有指定类或接口的子类或实现类
     *
     * @param packageName 包路径
     * @param superClass 父类或接口
     *
     * @return 类集合
     */
    public static Set<Class<?>> scanPackageBySuper(String packageName, final Class<?> superClass) {
        return scanPackage(packageName, clazz -> superClass.isAssignableFrom(clazz) && !superClass.equals(clazz));
    }

    /**
     * 扫描该包路径下所有 class 文件
     *
     * @return 类集合
     */
    public static Set<Class<?>> scanPackage() {
        return scanPackage(StringUtils.EMPTY, null);
    }

    /**
     * 扫描该包路径下所有 class 文件
     *
     * @param packageName 包路径 com | com. | com.abs | com.abs.
     *
     * @return 类集合
     */
    public static Set<Class<?>> scanPackage(String packageName) {
        return scanPackage(packageName, null);
    }

    /**
     * 扫描包路径下满足 class 过滤器条件的所有 class 文件，<br>
     * 如果包路径为 com.abs + A.class 但是输入 abs 会产生 classNotFoundException<br>
     * 因为 className 应该为 com.abs.A 现在却成为 abs.A,此工具类对该异常进行忽略处理<br>
     *
     * @param packageName 包路径 com | com. | com.abs | com.abs.
     * @param classFilter class 过滤器，过滤掉不需要的 class
     *
     * @return 类集合
     */
    public static Set<Class<?>> scanPackage(String packageName, Filter<Class<?>> classFilter) {
        return new ClassScanner(packageName, classFilter).scan();
    }

    /**
     * 扫描包路径下满足 class 过滤器条件的所有 class 文件
     *
     * @return 类集合
     */
    public Set<Class<?>> scan() {
        for (URL url : ResourceUtils.getResourceIter(this.packagePath)) {
            switch (url.getProtocol()) {
                case "file":
                    scanFile(new File(URLUtils.decode(url.getFile(), this.charset.name())), null);
                    break;
                case "jar":
                    scanJar(URLUtils.getJarFile(url));
                    break;
            }
        }

        if (CollectionUtils.isEmpty(this.classes)) {
            scanJavaClassPaths();
        }

        return Collections.unmodifiableSet(this.classes);
    }

    /**
     * 设置是否在扫描到类时初始化类
     *
     * @param initialize 是否初始化类
     */
    public void setInitialize(boolean initialize) {
        this.initialize = initialize;
    }

    /**
     * 设置自定义的类加载器
     *
     * @param classLoader 类加载器
     */
    public void setClassLoader(ClassLoader classLoader) {
        this.classLoader = classLoader;
    }

    /**
     * 扫描 Java 指定的 ClassPath 路径
     */
    private void scanJavaClassPaths() {
        final String[] javaClassPaths = ClassUtils.getJavaClassPaths();
        for (String classPath : javaClassPaths) {
            // bug 修复，由于路径中空格和中文导致的 Jar 找不到
            classPath = URLUtils.decode(classPath, CharsetUtils.systemCharsetName());

            scanFile(new File(classPath), null);
        }
    }

    /**
     * 扫描文件或目录中的类
     *
     * @param file 文件或目录
     * @param rootDir 包名对应 classpath 绝对路径
     */
    private void scanFile(File file, String rootDir) {
        if (file.isFile()) {
            final String fileName = file.getAbsolutePath();
            if (fileName.endsWith(FileUtils.CLASS_EXT)) {
                final String className = fileName
                    // 8 为 classes 长度，fileName.length() - 6 为".class"的长度
                    .substring(rootDir.length(), fileName.length() - 6)//
                    .replace(File.separatorChar, CharUtils.DOT);//

                // 加入满足条件的类
                addIfAccept(className);
            } else if (fileName.endsWith(FileUtils.JAR_FILE_EXT)) {
                try {
                    scanJar(new JarFile(file));
                } catch (IOException e) {
                    throw new IORuntimeException(e);
                }
            }
        } else if (file.isDirectory()) {
            for (File subFile : file.listFiles()) {
                scanFile(subFile, (null == rootDir) ? subPathBeforePackage(file) : rootDir);
            }
        }
    }

    /**
     * 扫描 jar 包
     *
     * @param jar jar 包
     */
    private void scanJar(JarFile jar) {
        String name;
        for (JarEntry entry : new EnumerationIter<>(jar.entries())) {
            name = StringUtils.removePrefix(entry.getName(), StringUtils.SLASH);
            if (name.startsWith(this.packagePath)) {
                if (name.endsWith(FileUtils.CLASS_EXT) && !entry.isDirectory()) {
                    final String className = name
                        .substring(0, name.length() - 6)
                        .replace(CharUtils.SLASH, CharUtils.DOT);

                    addIfAccept(loadClass(className));
                }
            }
        }
    }

    /**
     * 加载类
     *
     * @param className 类名
     *
     * @return 加载的类
     */
    private Class<?> loadClass(String className) {
        ClassLoader loader = this.classLoader;
        if (null == loader) {
            loader = ClassLoaderUtils.getClassLoader();
            this.classLoader = loader;
        }

        Class<?> clazz = null;
        try {
            clazz = Class.forName(className, this.initialize, loader);
        } catch (NoClassDefFoundError e) {
            // 由于依赖库导致的类无法加载，直接跳过此类
        } catch (UnsupportedClassVersionError e) {
            // 版本导致的不兼容的类，跳过
        } catch (Exception e) {
            throw new RuntimeException(e);
            // Console.error(e);
        }
        return clazz;
    }

    /**
     * 通过过滤器，是否满足接受此类的条件
     *
     * @param className 类名
     */
    private void addIfAccept(String className) {
        if (StringUtils.isBlank(className)) {
            return;
        }
        int classLen = className.length();
        int packageLen = this.packageName.length();
        if (classLen == packageLen) {
            // 类名和包名长度一致，用户可能传入的包名是类名
            if (className.equals(this.packageName)) {
                addIfAccept(loadClass(className));
            }
        } else if (classLen > packageLen) {
            // 检查类名是否以指定包名为前缀，包名后加.（避免类似于 com.jk.husky.A 和 com.jk.husky.ATest 这类类名引起的歧义）
            if (className.startsWith(this.packageNameWithDot)) {
                addIfAccept(loadClass(className));
            }
        }
    }

    /**
     * 通过过滤器，是否满足接受此类的条件
     *
     * @param clazz 类
     */
    private void addIfAccept(Class<?> clazz) {
        if (null != clazz) {
            Filter<Class<?>> classFilter = this.classFilter;
            if (classFilter == null || classFilter.accept(clazz)) {
                this.classes.add(clazz);
            }
        }
    }

    /**
     * 截取文件绝对路径中包名之前的部分
     *
     * @param file 文件
     *
     * @return 包名之前的部分
     */
    private String subPathBeforePackage(File file) {
        String filePath = file.getAbsolutePath();
        if (StringUtils.isNotEmpty(this.packageDirName)) {
            filePath = StringUtils.subBefore(filePath, this.packageDirName, true);
        }
        return StringUtils.addSuffixIfNot(filePath, File.separator);
    }

}
